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胚胎发育过程中,神经系统的决定与分化是一个复杂的过程。目前对于神经系统发育过程中涉及的信号通路和转录因子已经有了一定的研究。bHLH家族转录因子作为原神经基因中的一大类,在神经系统发育中起到了重要的作用。很多证据表明,Neurog2和Ascl1能够起始很多遗传通路从而促进神经元的决定和分化。然而,Neurog2和Ascl1激活靶基因的分子机制以及它们活性的差异还没有完全研究清楚。组蛋白的表观遗传学修饰能够在不改变基因序列的情况下,改变基因表达的开放状态和强度。越来越多的证据表明组蛋白的修饰状态对于胚胎发育过程的各个阶段都起到了重要的作用。在这篇论文中,我们以非洲爪蛙胚胎为研究对象,去研究神经元发育过程。我们发现组蛋白H3第9位赖氨酸的去甲基化酶KDM3A表达在中枢神经系统中。Neurog2在非洲爪蛙中的同源基因Ngnr1可以使用KDM3A作为它的共同激活因子。敲低KDM3A会干扰Ngnr1起始神经元基因的表达。相比之下,Ascl1激活tubb2b时却不依赖KDM3A的存在。在非洲爪蛙初级神经发生过程中,敲低KDM3A不会影响神经诱导或者Ngnr1表达,但是却会导致初级神经元的缺陷。生化分析发现Ngnr1可以通过C端和KDM3A发生相互作用。染色质免疫共沉淀方法发现Ngnr1依赖KDM3A去除神经元标记基因座上的H3K9me2抑制型标记。Ngnr1激活神经元基因表达时建立的激活型的组蛋白标记,例如H3K4me3和H3K27ac,也需要KDM3A的存在。十分有趣的是,我们发现Ascl1不能激活neurod1表达的原因至少部分可以归结为Ascl1不能招募KDM3A。此外,我们证明了Ngnr1结合神经元标记基因座的能力也依赖KDM3A存在。综上所述,我们的实验证明了Ngnr1可以招募KDM3A来激活神经元标记基因的表达,Ngnr1和Ascl1在起始神经元发育过程中的不同活性至少部分由于它们是否需要KDM3A。